سنتز و شناسایی نانوپروسکیت های لانتانیم منگنیت اصلاح شده با آهن، مس و کبالت و کاربرد کاتالیستی آن در اکسایش ترکیبات آلی فرار

مجموعه ای از نانوپروسکیت های LaMnO3 و LaMn0.7B0.3O3به صورتی که B شامل Fe، Cu و Co باشد، به روش سل- ژل نوع پچینی سنتز شدند. فعالیت کاتالیستی نانوپروسکیت ها در اکسایش تولوئن در یک راکتور بستر ثابت مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اصلاح نانوکاتالیست از طریق جایگزینی جزئی Mn با سایر فلزات، باعث بهبود فعالیت کاتالیستی گردید. دمای عملیاتی برای تبدیل 50% تولوئن بر روی نانوکاتالیست های LaMnO3، LaMn0.7Co0.3O3، LaMn0.7Cu0.3O3 و LaMn0.7Fe0.3O3 به ترتیب برابر 330، 276، 272 و °C 268 بود و نانوکاتالیست LaMn0.7Fe0.3O3 به عنوان نانوکاتالیست بهینه انتخاب شد. نانوذره بودن کاتالیست ها با تکنیک های SEM، TEM و DLS تایید شد. نتایج H2-TPR و XPS نشان دادند که پس از وارد کردنFe به ساختار نانوپروسکیت LaMnO3 نسبت Mn4+ به Mn3+ در نانوکاتالیست LaMn0.7Fe0.3O3 نسبت به LaMnO3افزایش یافت. همچنین طبق نتایج H2-TPR، احیاپذیری LaMn0.7Fe0.3O3 نسبت به احیای LaMnO3 و LaFeO3 در دماهای پایین تری روی می دهد. افزایش نسبت یون های دارای حالت اکسایش نامعمول و همچنین افزایش مکان های خالی اکسیژن سطحی عواملی هستند که موجب بهبود فعالیت کاتالیستی LaMn0.7Fe0.3O3 شده اند و افزایش سطح ویژه کاتالیست عامل تعیین کننده در فعالیت کاتالیستی نبود.